Soldabilidade entre liga de titânio e aço inoxidável

Soldabilidade entre liga de titânio e aço inoxidável

Titanium e ligas de titânio são amplamente utilizados na indústria aeroespacial, petroquímica, equipamentos médicos e outros campos devido à sua alta resistência específica, alto ponto de fusão, boa tenacidade e excelente resistência à corrosão. No entanto, devido ao baixo módulo de elasticidade, baixa soldabilidade e trabalhabilidade do titânio, o preço é relativamente caro , o que limita sua aplicação, enquanto o aço inoxidável é um material estrutural de alta resistência e baixo custo e tem boa resistência à corrosão, soldabilidade e processabilidade.

Soldabilidade entre liga de titânio e aço inoxidável

Se liga de titânio e aço inoxidável pode ser usado em combinação, o componente composto pode ter as excelentes propriedades dos dois materiais ao mesmo tempo, reduzindo os custos de produção. No entanto, a soldagem de liga de titânio e aço inoxidável pertence à soldagem de metais diferentes, e vários problemas de soldagem que são propensos a ocorrer no processo não podem ser ignorados.

Soldabilidade de titânio e ligas de titânio

Titânio e ligas de titânio têm alta atividade química. Em altas temperaturas, eles são muito fáceis de reagir com hidrogênio, oxigênio, dióxido de carbono, água, etc. no ar, resultando em uma diminuição na plasticidade e na resistência ao impacto das juntas soldadas, e ao mesmo tempo a expansão do volume causa maior estresse. Isso leva a poros próximos à linha de fusão, o que pode levar a rachaduras por frio em casos graves.

Titânio e ligas de titânio têm propriedades termofísicas especiais. A liga de titânio tem as características de um alto ponto de fusão, pequena capacidade de calor e baixa condutividade térmica. Portanto, o descongelamento da soldagem é fácil de produzir uma estrutura superaquecida e tornar os grãos de cristal mais grossos.

O módulo de elasticidade do titânio e ligas de titânio é cerca de metade menor do que o do aço, então a deformação residual da soldagem é relativamente grande e a correção da deformação após a soldagem também é difícil .

Soldabilidade do aço inoxidável

O aço inoxidável martensítico é geralmente representado por aço 13% Cr (comumente conhecido como aço inoxidável 420). Problemas como fragilidade a baixa temperatura, deterioração da tenacidade a baixa temperatura e uma diminuição na ductilidade que acompanha o endurecimento são propensos a ocorrer durante a soldagem.

O aço inoxidável ferrítico é representado por aço 18% Cr (comumente conhecido como aço inoxidável 430). Quando a temperatura de soldagem atinge cerca de 475 ° C, a resistência e dureza do aço serão significativamente melhoradas, enquanto a plasticidade e a tenacidade serão significativamente reduzidas, resultando em forte fragilização. Sob a condição de aquecimento por um longo tempo a 700 ~ 800 ℃, está sujeito a problemas como resistência à corrosão reduzida e rachaduras retardadas.

O aço inoxidável austenítico é representado pelo aço 18% Cr-8% Ni (comumente conhecido como aço inoxidável 304), que geralmente tem bom desempenho de soldagem. No entanto, quando o aço inoxidável de alta liga com alto níquel e molibdênio conteúdo é soldado, é fácil ter a rachadura de alta temperatura, fragilização da fase σ, declínio da resistência à corrosão, rachadura de corrosão sob tensão e outros defeitos.

O aço inoxidável duplex tem as características do aço inoxidável austenítico e ferrítico, tem bom desempenho de soldagem e é menos sensível a trincas de soldagem. No entanto, o aumento do teor de ferrita na zona afetada pelo calor pode causar problemas como resistência à corrosão reduzida e deterioração da tenacidade em baixa temperatura.

Capacidade de soldagem abrangente entre liga de titânio e aço inoxidável

Atualmente, os métodos de soldagem de liga de titânio e aço inoxidável incluem principalmente soldagem a laser, plasma, elétron, explosivo, fricção e difusão.

Titânio, o principal componente das ligas de titânio, e ferro, o principal componente do aço inoxidável, são ambos materiais de alto ponto de fusão, mas seus pontos de fusão diferem em 140 ° C. No processo de soldagem, quando o aço inoxidável atinge o estado fundido, a liga de titânio ainda está no estado sólido. Neste momento, o material de aço inoxidável penetra facilmente no contorno de grão da zona superaquecida, causando a perda do material de aço inoxidável, a queima de elementos de liga ou a evaporação, tornando a junta soldada difícil de soldar.

Além disso, o titânio é quimicamente ativo e reage facilmente com o ferro, cromo , níquel e outros elementos de liga em aço inoxidável para formar compostos intermetálicos. É fácil formar fases frágeis e grandes tensões internas nas juntas durante a conexão, resultando em rachaduras nas juntas.

Atualmente, ainda existem muitos problemas a serem resolvidos na soldagem de liga de titânio e aço inoxidável. Mas é inegável que as pesquisas sobre a soldagem de ligas de titânio e aço inoxidável apresentam grandes benefícios econômicos.

Conclusão

Obrigado por ler nosso artigo e esperamos que ele possa ajudá-lo a compreender melhor a soldabilidade entre liga de titânio e aço inoxidável . Se desejar encontrar mais informações sobre titânio e liga de titânio, gostaríamos de aconselhá-lo a visitar Metais refratários avançados (ARM) Para maiores informações.

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